關于區塊鏈的網絡安全技術綜述

◆龐微波

關于區塊鏈的網絡安全技術綜述

◆龐微波

（重慶市文化和旅游發展委員會 重慶 401123）

區塊鏈技術在具體應用中，具有開放性、獨立性、匿名性和去中心化特點，使得數據信息應用更加安全高效，與新時期數據處理要求相一致。在區塊鏈技術的應用過程中，應使用網絡安全技術，避免數據資源被惡意竄改和使用，為用戶提供安全穩定的信息環境。基于網絡安全技術應用，數據信息去中心化的本質得到凸顯，區塊鏈數據可向所有人開放，因此系統信息高度透明。為增加安全驗證和數據高效合理交換，需要強化管理能力，對目前應用的安全技術進行綜述，有效避免相關數據發生變更，確保區塊鏈技術應用安全可靠。

區塊鏈；網絡安全；技術綜述

區塊鏈是一種利用區塊鏈技術可構建信息共享數據庫，實現數據資源的安全存儲和調用的數據結構。區塊鏈技術具有不可偽造、安全追溯、透明公開和集體維護的特征。從技術角度分析，區塊鏈涉及互聯網、計算機編程、數學、密碼學等多種技術，可真正實現去中心化，解決了信息不對稱問題。但是在區塊鏈技術應用過程中，應關注信息數據應用安全性，分析數據傳輸、點對點傳輸、共識機制、加密算法的實際應用，以下基于區塊鏈對網絡安全技術進行綜述。

1 預防網絡資源受到DDoS攻擊

區塊鏈網絡安全技術應用的重點是預防數據信息資源受到攻擊，切實提升數據使用和共享安全性。DDoS攻擊是通過一系列手段，向目標系統的中小節點發送大量請求，相關信息占有了中心節點大量的計算數據和網絡資源。以往中心系統需要通過節點數據傳輸確保數據應用和調配，這在一定程度上暴露了風險，不利于數據信息安全控制，因此，在技術應用過程中，需要對節點數據應用安全性進行控制[1]。

基于區塊鏈技術，能夠將系統數據分布存儲在多臺設備中，因此不存在攻擊中心節點的情況。使用區塊鏈技術真正實現了數據去中心化目的，可有效預防DDoS對數據信息的竊取和攻擊，滿足數據信息應用安全性與可靠性要求。相關技術應用，也使得數據信息被完整存儲在多臺設備中，即便是某個節點被攻破，整個系統仍然可以安全運行，不會造成網絡大規模癱瘓問題。

此外，相關人員將區塊鏈應用在DNS域名系統中，能夠消除單點失敗情況，有效抵抗了DDoS對節點數據攻擊，實現整個系統安全運行的目標。現階段，基于云存儲與數據通信技術應用，相關保障措施更加健全，區塊鏈技術發展愈發成熟。通過相關技術整合應用，行業內構建了Blockstack系統，將區塊鏈、本地數據庫和云存儲有機結合起來，信息系統邏輯性更強，有利于信息數據的充分開發與利用，通過相關系統組合，也切實提升了安全防護能力，有效預防了信息數據應用風險，實現目標數據存儲路徑優化[2]。

2 數據安全與用戶隱私保護

（1）授權管理

通常情況下，完整的區塊鏈系統由數據層、網絡層、用戶層與應用層組成。在區塊鏈技術的應用過程中，應注重安全性，通過網絡技術強化管理，確保信息數據獲取和應用更加規范合理。具體應用中，通過授權管理實現數據應用安全性與可靠性。傳統的節點數據管理系統中，無論是結構化數據還是非結構化數據均需要中央機構進行存儲與管理。因此，中央機構系統整體或構件缺失會增加數據丟失或泄露風險，影響數據應用安全性。基于用戶隱私保護要求，通過授權管理方式，對信息數據進行強化管理，實現數據應用風險合理控制。

具體應用環節，區塊鏈技術不可竄改和安全追溯的特征，也提升了數據安全，為數據實時高質量應用提供可靠保證。相關人員將區塊鏈技術與數據庫技術整合應用，分離數據和用戶使用權限，能夠對個人數據信息進行高效管理，并且實現點對點傳輸，達到去中心化的目的。相關人員訪問數據庫，并且對節點數據進行獲取時，需要得到用戶的訪問授權，此時區塊鏈上記錄的相關信息和應用程序，對指令進行識別，有效保證了數據使用的安全性。

用戶數據被加密存儲在分布式數據庫中，通過權限設置，將數據指針記錄在區塊鏈中，實現對節點數據安全性的合理控制。當應用程序和個人訪問某項數據時，會將訪問請求記錄在區塊鏈系統中。系統開始執行檢查操作，在確認運行環境安全可靠的前提條件下，確定是否具有訪問權限。系統使用過程中，用戶可隨時更好訪問權限，并且相關操作具有透明、可審計的優勢，用戶可隨時追蹤數據，明確數據具體應用性質，使得數據安全性得到保障[3]。

（2）數字簽名技術應用

為提升區塊鏈中文件與數據的完整性，確保區塊鏈技術應用的可靠性，應用數字簽名技術確保文件與數據未被更改。目前數字簽名技術被廣泛應用在區塊鏈系統中，滿足網絡安全控制管理目標。數字簽名技術應用基于公開密鑰基礎設施，用戶可使用公開密鑰和私人密鑰等方式，選擇對文件和數據進行加密，為確保技術應用可靠性，滿足可信與安全控制目標，應用過程中，也使用了數字證書認證機構（CA）對密鑰進行全面管理。

然而在技術應用過程中，也存在一定局限性，例如，當密鑰管理環節出現問題，會造成可信度缺失，簽名失效問題，相關文件保存難度大。相關問題出現也導致文件數據完整性降低。為改善這一問題，需要繼續完善認證體系，推動無密鑰簽名認證體系實踐應用。在技術應用過程中，可實現一次性簽名多個文件功能，系統會自動收集需要簽名文件的散列值，將其作為葉節點，構建Merkle樹計算模式，實現對根節點數值的有效獲取。

此外，系統也將根節點獲取的數值進行公開，并將其記錄在區塊鏈數據結構中，并分布式存儲在不同節點生。值得注意的是，區塊鏈記錄的根節點數值不可更改，系統會根據根節點數值和時間戳信息，對文件進行命名，并且應用數字簽名技術，對文件和信息數據進行加密保護。相關文件發送時，需要將文件和對應的信息同時發布給文件接收者。相關人員接收到文件后，需要對文件簽名進行驗證，充分滿足安全可靠原則。

基于數字簽名技術應用，使得信息數據應用具有安全性與可靠性，通過對簽名中的節點進行獲取，基于散列值和節點數據分析，能夠對比區塊鏈已經存儲的數據。倘若數據一致，則說明驗證文件具有完整可靠性質。在無密鑰簽名構架系統中，散列函數單向性質和區塊鏈的不可竄改性，在一定程度上確保了簽名的可靠性。通過簽名的文件或數據信息很難被人為竄改，進而確保了技術應用的安全性。

（3）物聯網設備與通信管理

實踐中，應加強對物聯網設備中心系統管理，注重使用區塊鏈技術，實現對網絡設備和系統的優化升級，提升技術應用的可靠性。將區塊鏈技術應用在設備管理系統中，能夠消除節點控制風險，實現對權限和設備之間通信的有效管理。實踐工作中，構建了基于區塊鏈技術的物聯網設備管理系統，并且對系統功能進行完善，注重設備之間高效及時通信，降低數據應用時延性。在管理過程中，通過對指令的獲取，并且識別相關指令下達的可靠性。指令只有在設備擁有權限時方可執行，通過相關控制與管理方案，有效提升了信息數據使用安全性[4]。

區塊鏈記錄不同設備和系統的控制指令和權限情況，通過對相關命令語句的控制能夠提升應用安全性，并且對應用環境進行安全檢測，防止數據泄露風險。系統運行初始階段，通過區塊鏈技術的使用，衍生出安全控制密鑰和初始區塊。用戶可根據實際要求，對相關程序進行定義，并且將信息記錄在區塊鏈。系統運行過程中，需要進行必要的通信或控制，并且應取得用戶授權后，對安全信息進行應用。運行過程中，區塊鏈系統可發布記錄相關指令的信息，但是只有設備身份和權限信息得到確認后，相關指令方可執行，進而確保了信息使用的安全性。

具體應用過程中，確保數據信息安全性、機密性與文件完整性是工作重點，在區塊鏈安全技術應用過程中，相關人員應對中心節點進行統一管理，采取科學合理的技術手段，對系統進行升級，進而降低中心節點的安全風險，促使數據信息應用更加安全有效、完整可靠，并且在技術層面上具有可追溯性。

實踐應用中，系統安全與可靠性與底層區塊鏈設計存在密切關系，相關人員應重視分析用戶層，對區域文件散列值路徑進行控制，有效預防數據信息泄露風險。同時對路由層功能進行完善，當用戶得到底層返回區域文件的路徑后，路由層可根據散列值正在數據庫中標記文件具體位置，真正實現對數據資源的合理控制。一般情況下，用戶加密數據被存放在存儲層位置上，需要對相關文件目錄存儲路徑進行分析，通過下達具體指令，將目標數據返回給用戶。這一過程需要加強安全防護技術應用，防止數據信息被竊取，影響數據使用安全性。相關人員應采取數據節點控制方案，通過數據加密方式，構建完全防護體系，并且對數據資源進行記錄，確保數據的完整性與可靠性。

3 結語

綜上所述，在區塊鏈技術應用過程中，應對網絡安全與隱私保護提高關注力度，通過增加設備運行管理，有效預防DDoS攻擊風險，并且對節點控制技術做出優化，防止攻擊者對中心節點進行入侵，切實保障區塊鏈技術應用安全性。在系統運行過程中，用戶可根據自身需求，對區塊鏈KSI體系中的文件進行簽名，進而擺脫密鑰管理權限。通過該種方法，有效預防了網絡攻擊者竄改文件與簽名的行為，使得區塊鏈技術應用滿足安全管理要求。

[1]黃克振，連一峰，馮登國，等.基于區塊鏈的網絡安全威脅情報共享模型[J].計算機研究與發展，2020，57（04）：170-180.

[2]王明盛.區塊鏈技術驅動下的物聯網安全研究綜述[J].數字化用戶，2018，24（004）：44.

[3]曹珍富，徐秋亮，張玉清，等.2018分布式安全與區塊鏈技術研究專題[J].計算機研究與發展，2018，55（10）：2095-2098.

[4]徐健，陳志德，龔平，等.基于區塊鏈網絡的醫療記錄安全儲存訪問方案[J].計算機應用，2019，39（5）：1500-1506.